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Allen höheren Pflanzen gemeinsam ist ein sogenannter Generationswechsel bei dem sich eine sich geschlechtlich fortpflanzende (Gametophyt) und eine sich ungeschlechtlich fortpflanzende Generation abwechseln (Sporophyt). Der Gametophyt hat einen einfachen Chromosomensatz ist daher haploid was so viel bedeutet wie geschlechtlich., der Sporophyt hat einen doppelten Chromosomensatz ist diplod was ungeschlechtlich bedeutet. Unterscheiden sich die Pflanzen der verschiedenen Generationen hinsichtlich ihrer Gestalt, so spricht man von einem heteromorphen Generationswechsel, unterscheiden sich die Generationen hinsichtlich ihrer Kernphase (z.B. haploid, diploid), so bezeichnet man den Generationswechsel als heterophasisch.
Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung entstehen Embryonen durch Verschmelzung von Geschlechtszellen (haploide Gameten) zu einer diploiden Geschlechtszelle, der Zygote. Bei den Algen, den Moosen und bei den Farnpflanzen werden begeißelte Spermatozoiden in eigenen Teilen der Pflanzen, den Anteridien gebildet. Die unbeweglichen Eizellen werden in meist flaschenförmigen Archegonien erzeugt. Die Spermatozoiden schwimmen mittels ihrer Geißel zur Eizelle, um diese zu befruchten. Dazu ist Wasser nötig. Dieser Pflanzenteil ist eben der Gametophyt, dieser bringt die Zygote hervor. Aus der Zygote entwickelt sich der Sporophyt der durch Meiose ungeschlechtliche Sporen bildet. Bei der Meiose wird der Chromosomensatz um die Hälfte verringert. Aus den Sporen entseht dann wieder der Gametophyt.
Beim Farn läuft das so ab:
Die grüne Farnpflanze ist der haploide Sporophyt. Auf den Blättern befinden sich Sporenkapselhäufchen, was nichts anderes bedeutet als, dass auf ihnen sehr viele Sporenkapseln, mit noch um einem vielfachem mehr Sporen sitzen. Die Sporen keimen aus sobald sie aus den Sporenkapseln gelangen und bilden einen Vorkeim in dem sich Anteridien und Archegonien befinden. Sobald die Eizellen bestäubt sind entwickelt sich aus dem Vorkeim eine kleine Farnpflanze die auf ihren Blättern wieder Sporenkapseln trägt.
Bei der Moospflanze ist es umgekehrt. Der Gametophyt ist die eigentlich Moospflanze, doch bei zum Beispiel den Farnen werden die Gametophyten immer stärker reduziert bis er sich nur noch auf ein paar Zellen beschränkt. Grund für diese Verschiebung ist, dass sich bei einem diploiden Chromosomensatz genetische Unzulänglichkeiten nicht so leicht manifestieren können (das zweite homologe Chromosom kann das Defizit ausgleichen) und dass darüber hinaus die Möglichkeit der Rekombination der Erbanlagen bei der Meiose besteht, was der Pflanze zu einer besseren Anpassung an die sich verändernde Umwelt verhilft.
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